如何避免 PoE 布线过热？

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2023-10-07 18:12 1阅读 0赞

以太网供电 (PoE) 技术通过一根电缆将电力和数据传输结合在一起，在过去的几十年中取得了长足的进步，PoE 的应用已经从 VoIP 电话和安全摄像头扩展到物联网设备，包括医疗设备、智能楼宇的门禁系统等。

PoE 技术的每一次演进都见证了向更高功率级别的过渡，然而，**过热问题**和**更高的PoE 布线中的电源**成为一个重要问题。这篇文章将讨论高功率 PoE 的发热情况，并探索避免过热问题的解决方案。

### PoE标准的演进 ###

随着 PoE 市场的持续增长，PoE 标准经历了几代版本，从主要的 IEEE 802.3af 标准到最新的 IEEE 802.3bt 标准，以适应市场需求。在下面的图表中，我们将详细了解四种PoE 标准类型。

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PoE 标准 IEEE 802.3af，也称为 **PoE 类型 1**，是为传统 IP 电话和安全摄像头等低功耗设备设计的早期标准。然而，对于大功率设备的应用来说，12.95W 并不足以满足他们的需求，因此成为 PoE 的限制。后来，随着早期标准的推出，IEEE 802.3at 扩展了可视电话、双频桌面接入等 PoE 应用的范围，随后出现了最新的 IEEE 802.3bt 标准。随着 PoE 功率水平的提高，它会导致 PoE 电缆内的温度升高。尤其是当PoE功率输出高达100W时，PoE线缆的发热会更加明显。

### 热量上升 — 大功率 PoE 带来的担忧 ###

在之前的 IEEE 802.3af 和 IEEE 802.3at PoE 标准中，PSE 提供的最大功率相应为 15.4W 和 30W。除非在极端环境温度下或电缆束太大，否则在此功率水平下不太可能过热。以太网电缆中的四对中的两对足以承载电流。然而，随着终端设备功率的增加，PoE 布线势必会改进以提供更高的功率。提高电缆效率的有效手段是增加承载电力的电线数量——Type 3 和 Type 4 PoE 标准使用全部四对来注入电力，而不是早期标准中使用的两对。

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4 对 PoE 使可用功率翻了一番，使 PoE 能够扩展到支持更高功率的设备，而不是仅限于需要低功率（如 15W 或 30W）的设备。然而，高功率并不是 PoE 布线中唯一需要注意的问题。热量上升是另一个。制造商和技术联盟一直致力于评估通过 4 对 PoE 提供 100 瓦功率的热影响。显然，增加的功率会增加电流，这会显着导致电缆发热增加。

### 为什么升温是一个关键问题？ ###

为什么我们如此重视 PoE 布线中的热量上升？这都是因为热量上升对链路稳定性和电缆寿命的负面影响。

PoE 布线过热会导致插入损耗增加。为了保持信号质量，管理员必须缩短电缆长度以补偿链路中的损耗。热量上升会导致护套材料过早老化。长时间在高温环境下运行，外护套可能会断裂，冲击内层结构，破坏双绞线的平衡，导致电气性能下降。此外，由于大功率 PoE 发热的影响是不可抗拒的，因此需要在 PoE 布线部署前进行仔细评估，以防后续处置。更好的布线冷却将有助于获得出色的传输性能。

### 大功率 PoE 应用的常见类型 ###

如前面部分所述，高功率 PoE 布线会产生热量上升。在全球范围内对更高功率的需求的推动下，新的 PoE 技术有望取得进展，以支持新的 PoE 市场，并将 PoE 的范围扩大到需要高功率的现有市场。利用高功率 PoE 技术的应用包括：

*  具有企业物联网的智能建筑（连接 LED 照明）
 *  安全城市（高清平移-倾斜-变焦安全摄像机）
 *  零售 POS 系统和数字标牌
 *  高性能无线接入点
 *  售货亭

### 尽量减少 PoE 布线中温升的注意事项 ###

最终，过热问题可归因于电缆/导体结构和特定安装情况。下面将从这些方面详尽列出减少 PoE 布线发热的建议。

#### 1.使用更高类别的布线 ####

一般来说，电缆类别越高，热量上升越低。根据立维腾工程师的测试结果，在他们测试了几种不同类别的光纤电缆后，较高类别的电缆与较低的温度相关。对于新的 PoE 安装，TIA 建议使用Cat6A。

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#### 2. 选择具有较大导体的电缆（即较小的规格号） ####

发热可能是 PoE 应用中导体电阻的结果。导体越大，它越能降低导体电阻，它允许的电流越容易流动，产生的热量就越少。

#### 3. 电缆连接器应具有坚固的金属主体 ####

考虑使用全金属体结构的连接器，而不是塑料。与热塑性护套材料相比，mental具有更高的导电性和更好的散热性。

#### 4. 选择线束尺寸较小的电缆 ####

通过测量大电缆束以及与大电缆束分开的较小电缆束的温度，TIA 确定与较小电缆束相比，大电缆束的芯线温度更高。由 TIA 小组委员会开发的 TSB-184-A 建议不要捆绑电缆以促进更好的散热。如果不可能，建议使用较小的捆绑包。

#### 5. 安装屏蔽布线 ####

已经确认金属屏蔽或金属箔的存在有助于散热。如果电缆在每对双绞线周围使用箔屏蔽，它将提供比非屏蔽双绞线电缆更好的散热质量。因此，在 PoE 应用中，S/FTP 或 F/UTP 电缆比 UTP 布线系统更适用。

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#### 6. 规划您的 PoE 电缆管理 ####

尽可能松散地分组电缆，而不是将所有电缆捆绑在一起。将电缆或电缆束尽可能分散地分布在可用区域。高电缆密度将导致电缆或电缆束内产生更多热量。建议您使用电缆管理工具，以便在电缆和电缆束周围有更好的气流。

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